DE1026978B

DE1026978B - Messvorrichtung zur Durchfuehrung von Durchflussmessungen

Info

Publication number: DE1026978B
Application number: DESCH13371A
Authority: DE
Inventors: Oswald Schulze
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-08-28
Filing date: 1953-08-28
Publication date: 1958-03-27

Description

Meßvorrichtung zur Durchführung von Durchflußmessungen Meßvorrichtung zur Durchführung von Durchflußmessungen, wie Mengenmessungen oder Geschwindigkeitsmessungen, in strömenden Medien arbeiten häufig unter Verwendung von Stauscheiben, die den Strömungsquerschnitt einengen. Dabei wird die Wandung des strömungsführenden Kanals oder Rohres angebohrt und mittels eines Staurohres der Druck vor und hinter Stauscheibe gemessen sowie die hierbei auftretende Druckdifferenz, der sogenannte Wirkdruck, als Maß für den Durchfluß zur Betätigung der Mengenmeßgeräte benutzt. Es ist auch bekannt, sogenannte Ringkammern in Rohren anzuordnen. die einerseits die Blende aufnehmen und deren Kammern andererseits mit mehreren längs des Umfanges verteilten oeffnungen mit dem Strömungsmittel innerhalb des Rohres in Verbindung stehen. wobei vor und hinter der Blende zweckmäßig jeweils eine Ringkammer ausgebildet ist und die Druckdifferenz der Ringkammer als Maß aß für den Durchfluß gilt.
Die bekannten Meßvorrichtungen zur Durchführung von Durchflußmessungen in strömenden Medien unter Verwendung von Stauscheiben haben erhebliche Nachteile, wenn das Strömungsmittel eine Aufsdiwemmung oder eine Trübe oder sogar schlammführendes Gut ist da die Öffnungen. durch die der Druck des Strömungsmittels auf die Meßgeräte wirkt, dann leicht verstopfen. insbesondere deshalb, weil sich das aufgeschwemmte Gut vor und hinter den Stauscheiben absetzt, was die Meßwirkung beeinträchtigt, zu Fehlmessungen führt und das Versagen der gesamten Meß-und eventuell der damit verbundenen Regelvorrichtung bedingt.
Die beschriebenen Nachteile bestehen auch bei Durchflußmessern- nach dem Wirkdruckprinzip. die zum Messen von Fl2ssigkeiten Gasen und Dämpfen dienen und unter Verwendung von einer die Räume des Plusdruckes und des Minusdruckes trennenden Balgenmembran arbeitell, die ihrerseits aus gummiartigen Stoffen, Kunststoffen od. dgl. bestehen kann.
In schlammführenden Medien verstopfen bei diesen Durchflußmessern @ die :Drucltzuführungsleitung-n zu der Balgenmembran. Es kommt sogar vor, daß Schlamm in den Raum der Balgenmembran eindringt und die gesamte Meßvorrichtung unbrauchbar macht.
Bei nicht zum Stand der Technik gehörenden Gcrätell, die sich nicht mit der Durchflußmengenmessung beschäftigen, hat man ebenfalls Membranen angeordnet, und zwar zur Betätigung von Auslösevorrichtungen für Schnellschlußventile u. dgl.. wobei die gesamte kinetische Energie des strömenden Mediums vor der Membran gestaut wird. Dazu verfährt man dergestalt, daß die von dem strömenden medium zu der Druclimeßvorrichtung führenden Leitungen durch druckempfindliche Hohlkörper gegen das strömende Medium hin abgeschlossen sind.
Für die Beseitigung der Nachteile der eingangs beschriebenen Meßvorrichtungen zur Durchführung voI1 Durchflußmessungen gibt dieser Vorschlag jedoch keinen Hinweis.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, Meßvorrichtungen zur Durchführung von Durchflußmessungen, wie Mengenmessungen und Geschwindigkeitsmessungen. in strömenden, auch schlammführenden Medien mittels Stauscheibe und Druckmessung vor und-hinter der Stauscheibe so auszubilden, daß auch in schlammführenden Medien die Funktion der Meßvorrichtungen nicht beeinträchtigt wird.
Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung zur Durchführung von Durchflußmessungen, wie Mengenmessungen oder Geschwindigkeitsmessungen, in strömenden, auch schlaminführenden Medien mittels Stauscheibe und Druckmessung vor und hinter der Stau scheibe, sie besteht darin, daß. die von dem strömenden Medium zu der Druckmeßvorrichtung führenden Leitungen durch druckempfindliche Hohlkörper gegen das strömende Medium hin abgeschiossen sind. Es empfiehlt sich die druckempfindlichen Hohlkörper als Ringe auszubilden und in Ringnuten einzulegen. Die Querschnittsform der ringförmigen Hohlkörper ist zweckmäßig rechteckig mit membranartiger Ausbildung der dem Rohrinnern zugewandten Seite.
Zur Vermeidung von Meßungenauigkeiten und zur leichteren Eichung der meßvorrichtung schlägt die Erfindung vor, bei Anordnung ringförmiger Hohl körper mit Ringnuten die membranartige Oberfläche derselberì mit dem Rohrinnenmantel zum Abschluß zu bringen, so daß der Hohlkörper in dem dichten Querschnitt des Rohres nicht hineinragt, jedoch den Druckverhaltnissen des strömenden Mediums nachgibt.
Die Hohlkörper bestehen z. B. aus Gummi oder Kunststoff. Eine besondere Ausbildungsform des Erfindungsgegenstandes sieht eine Stauscheibe in Anordnung zwischen Flanschen eines Meßrohres bzw.
Meßrohrstutzens, der in die Rohrleitung eingebaut wird. vor, mit in die Flanschen eingelegten ringförmigen Hohlkörpern, wobei Hohlkörper rechteckigen Querschnitts z. B. mit ihrer Außenfläche und einer Seitenfläche in der Ausnehmung des Flansches anliegen, während die andere Seitenfläche sich gegen die Stauscheibe legt.
Die Abstände der Hohlkörper von der Stauscheibe richten sich nach den speziellen Aufgaben, welche die Meß, einrichtung zu erfüllen hat. Im allgemeinen wird man den Abstand von der Stauscheibe in Strömungsrichtung und entgegen der Strömungsrichtung verschieden wählen, vorzugsweise so. daß der im Strömungsschatten liegende Körper an der Stauscheibe anliegt, der andere in einem Abstand, der etwa seiner Breite entspricht, vor der Stauscheibe angeordnet ist. Die Breite der Hohlringe kann um eine Zehnerpotenz oder mehr kleiner sein als der Durchmesser der Stauscheibenöffnung und richtet sich in Abstimmung mit der Elastizität des Hohlkörpers nach der Meßgenauigkeit, die von der Anlage verlangt wird. lSIeßvorrichtungen nach der Erfindung sind für verschiedene Zwecke geeignet. Je nach dem zu fördernden Gut wird man für die Blende und die Hohlkörper entsprechendes Material in bezug auf die Säure- und Korrosionsfestigkeit wählen. Die Hohlkörper nach der Erfindung sind auch in Verbindung mit Normblenden brauchbar.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind dabei vor allem darin zu sehen, daß selbst bei Ablagerungen von Aufschwemmgut aus dem Strömungsmittel vor oder hinter der Stauscheibe die Meßwirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht beeinträchtigt wird.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Zeichnung, die jedoch nur ein Ausführungsbeispiel darstellt, ausführlicher erläutert: In der Zeichnung strömt ein Strömungsmittel in Richtung des Pfeiles 1 durch ein im Querschnitt gezeichnetes Rohr 2 mit ebenfalls im Querschnitt gezeichneter Durchflußmeßvorrichtung. Die Figur ist in bezug auf die Mittelachse des Rohres symmetrisch zu ergänzen. An das Rohr 2 schließt sich mittels einer Verschraubung 3 oder mit dem Rohr verschweißt ein Flansch 4 an, gegen den eine Stauscheibe 5 durch den Flansch 6 gepreßt wird. Die Flansche 4 und 6 werden z. B. mittels nicht dargestellter Schrauben zusammengepreßt. Der Flansch 4 besitzt ebenso wie der Flansch 6 ringförmige Ausnehmungen 7, in denen ringförmige druckempfindliche Hohlkörper 8 und 9 angeordnet sind, die mit ihrer Grundfläche und einer Seitenfläche gegen die Wandungen 10, 11 bzw. 12, 13 in den Ausnehmungen der Flansche sich anlegen, die sich mit der anderen Seitenfläche an die Stauscheibe schmiegen.
Die Oberflächen 14, 15 der druckempfindlichen Ringkörper liegen zum Strömungsmittel hin und sind membranartig ausgebildet, so daß sie sich unter dem Einfluß der Druckschwankungen der Strömungsmittel bewegen und dabei die Druckverhältnisse innerhalb der Hohlkörper 8, 9 verändern. Diese Druckschwankungen werden über Kanäle 16, 17 zu Druckmeßgeräten geleitet und dienen z. B. als Maß für den Durchfluß zur Betätigung von Mengenmeßgeräten.
Zur Weiterleitung der Druckschwankungen können, längs des Umfanges verteilt, mehrere Kanäle angeordnet sein, die zweckmäßig in dem Sitz der Stauscheibe, die in der Figur bei 18 dargestellt ist, verlegt werden.- Der Pfeil 19 weist zu einem Druckmeßgerät bin.
PATENTANSPROCHE: 1. Meßvorrichtung zur Durchführung von Durchflußmessungen, wie Mengenmessungen oder Geschwindigkeitsmessungen, in strömenden, auch schlammführenden Medien mittels Stauscheibe und Druckmessung vor und hinter der Stauscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem strömenden Medium zu der Druckmeßvorrichtung führenden Leitungen (18) durch druckempfindliche Hohlkörper (8 9) gegen das strömende Medium hin abgeschlossen sind.

Claims

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß die druckempfindlichen Hohlkörper (8, 9) als Ringe ausgebildet und in Ringnuten (7) eingelegt sind.

3. Meßvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch Hohlkörper (8, 9) in Ringform mit rechteckigem Querschnitt und membranartiger Ausbildung (14, 15) der dem Rohrinnern zugewandten Seite.

4. Meßvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die membranartige Oberfläche (14, 15) mit der des Rohrinnenmantels abschließt.

5. Meßvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch Hohlkörper (8, 9) aus Gummi oder Kunststoff.

6. Meßvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch Ausbildung einer Meßstelle aus Flanschen (4, 6) mit eingelegten ringförmigen Hohlkörpern (8, 9) und zwischen den Flanschen gehaltener Stauscheibe (5).

7. Meßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Hohlkörper (8, 9) sich mit ihrer Außenfläche und mit einer Seitenfläche ion Ausnehmungen (7) der Flanschen (4, 6) sowie mit ihrer anderen Seitenfläche an die Stauscheibe (5) anschmiegen.

8. Meßvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der Hohlkörper (8, 9) von der Stauscheibe (5) in Strömungsrichtung und entgegen der Strömungsrichtung verschieden sind, vorzugsweise so, daß der im Strömungsschatten liegende Körper (14) an der Stauscheibe (5) anliegt, der andere (15) in einem Abstand, der etwa seiner Breite entspricht, vor der Stauscheibe (5) angeordnet ist.

9. Meßvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Hohlringe (8, 9) um eine Größenordnung oder mehr kleiner ist als der Durchmesser der Stauscheibenöffnung.

In Betracht gezogene Druckschfiften : Deutsche Patentschriften Nr. 876 467, 856 228, 853 502, 481 587 ; britische Patentschrift Nr. 553 387.